第1章　有机化合物的结构与性质　烃(提升卷) 高二化学鲁科版（2019）选择性必修3

第1章有机化合物的结构与性质烃(提升卷)注意事项1.全卷满分100分。考试用时90分钟。2.可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16S-32Ag-108Cl-35.5。一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2021江西南昌八一中学高二下期末)下列化学用语正确的是 ()A.乙烯的结构简式:CH2CH2B.苯的最简式:(CH)6C.甲烷的空间构型:D.甲基(—CH3)的电子式:H··C··H2.(2021广东广州高二下期末)在核磁共振氢谱中出现两组峰,且氢原子数之比为3∶2的化合物是 ()A.B.C.D.3.(2021天津一中高二下期末)有人认为与Br2的加成反应,实质是Br2先断裂为Br+和Br-,然后Br+首先与一端碳原子结合,第二步才是Br-与另一端碳原子结合。根据该观点,如果让与Br2在盛有NaCl和NaI的水溶液中反应,则得到的有机物不可能是 ()A.BrCH2CH2BrB.ClCH2CH2ClC.BrCH2CH2ID.BrCH2CH2Cl4.(2021天津高二联考)现代有机合成之父伍德沃德对现代有机合成做出了相当大的贡献,1944年,他第一次成功人工合成奎宁(结构如图)。下列与奎宁有关的说法错误的是 ()A.奎宁属于烃的衍生物B.奎宁分子中含有一种不饱和键C.奎宁分子中含有两种含氧官能团D.奎宁分子中含有甲基5.(2021天津一中高二下期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ()A.1molCaC2所含离子数为3NAB.42g丙烯和乙烯所含共用电子对数目为9NAC.标准状况下,33.6L的CH2Cl2所含的分子数为1.5NAD.1mol中含有的碳碳双键数为4NA6.(2021安徽池州高二下期中)“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中,理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。在用合成的过程中,欲使原子利用率达到最高,还需要其他的反应物有 ()A.CO和CH3OHB.CO2和H2OC.H2和CO2D.CH3OH和H27.(2021安徽池州高二下期中)在分子中,处于同一平面上的原子最多可能有 ()A.12个B.14个C.18个D.20个8.(2021广东中山高二下期末)烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应,其中甲烷反应的部分历程如下:①引发Cl2Cl·+Cl·等②链反应Cl·+CH4CH3·+HClCH3·+Cl2Cl·+CH3Cl等③终止Cl·+Cl·Cl2Cl·+CH3·CH3Cl等以下说法不正确的是 ()A.引发时可以通过热辐射、光照等条件B.链反应可以反复进行C.反应产物只有四种D.产物中将出现CH3CH39.(2021河北保定定州高二下期中)除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),所用试剂和分离方法均正确的是 ()物质所用试剂分离方法A甲烷(乙烯)酸性高锰酸钾溶液洗气B乙烯(SO2)酸性高锰酸钾溶液洗气C苯(Br2)氢氧化钠溶液分液D溴苯(苯)氢氧化钠溶液分液10.(2021黑龙江大庆实验中学高二下开学考试)某有机物结构如图所示,它的结构最多有(不考虑立体异构) ()A.108种B.72种C.56种D.32种二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)11.(2021河北保定定州高二下期中)某有机物的结构简式如图,下列有关它的说法正确的是 ()A.该有机物含有一种官能团B.该有机物含有一个手性碳原子C.分子式为C14H8Cl5D.1mol该物质能与6molH2加成12.(2021山东师大附中高二下期中)实验室一般用苯和液溴在溴化铁的催化作用下制备溴苯,某兴趣小组设计了如下流程提纯制得的粗溴苯。已知:溴苯与苯互溶,液溴、苯、溴苯的沸点依次为59℃、80℃、156℃。下列说法错误的是 ()A.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用到的主要玻璃仪器是分液漏斗B.水层①中加入KSCN溶液后显红色,说明溴化铁已完全被除尽C.加入NaOH溶液的目的是除去有机层①中的单质溴D.操作Ⅳ、操作Ⅴ分别是过滤和蒸馏13.(2021辽宁抚顺重点高中高二下期末)由A、B两种烃组成的混合物,当混合物质量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧消耗氧气的质量为一恒量。对A、B两种烃的下面几种判断:①一定互为同分异构体,②互为同系物;③具有相同的最简式;④烃中碳的质量分数相同,一定正确的是 ()A.①②③④B.①③④C.②③④D.③④14.(2021河北保定定州高二下期中)已知(x)、(y)、(z)互为同分异构体,下列说法不正确的是 ()A.z的二氯代物有三种B.x、y的一氯代物均只有三种C.x、y可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色D.x、y、z中只有x的所有原子可能处于同一平面15.(2021河南郑州高二下期末)一种生产乙烯和2-丁烯的有机合成路线如图所示。下列说法中正确的是 ()A.通过煤的干馏也可以获得B.CH3CHCHCH3中最多有6个原子共平面C.CH3CHCH2和CH3CHCHCH3均存在顺反异构现象D.该反应可表示为2CH3CHCH2+三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)(2021辽宁大连高二下期末)请按要求回答下列问题。(1)在同温、同压下,烷烃A蒸气的密度是H2的43倍,其分子式为。

(2)0.1mol炔烃B完全燃烧,消耗8.96L标准状况下的O2,其分子式为。

(3)某单烯烃与氢气加成后产物的结构简式为,则该单烯烃可能的结构有种(不考虑立体异构体)。

(4)某有机物的结构简式为,其名称是。

(5)已知萘分子的结构简式为,则它的六氯代物有种。

(6)分子中最多有个碳原子共面。

17.(12分)(2021安徽黄山屯溪第一中学高二下期中)按要求回答问题:(1)请写出异丙基的结构简式:。

(2)请写出反-2,3-二氯-2-戊烯的结构简式:。

(3)的名称为。

(4)的名称为。

(5)某有机物分子式为C8H8,且属于芳香烃,已知它可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,则该有机物的结构简式为。

(6)某烃的含氧衍生物可以作为无铅汽油的抗爆震剂,它的相对分子质量为88.0,含碳的质量分数为68.2%,含氢的质量分数为13.6%,红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基,请写出其结构简式:。

18.(12分)(2021山东泰安高二下期末)异戊二烯是一种重要的化工原料,能发生以下反应:已知:①烯烃与酸性KMnO4溶液反应的氧化产物对应关系:烯烃被氧化的部位CH2RCH氧化产物CO2RCOOH②+请回答下列问题:(1)写出异戊二烯与Br2以物质的量之比1∶1反应生成的A的结构简式:。

(2)B为含有六元环的有机物,反应④的化学方程式为。

(3)Y的结构简式为。

(4)X存在顺反异构,写出它的反式异构体的结构简式:;X可能发生的反应有(填字母)。

A.加成反应B.消去反应C.酯化反应D.氧化反应(5)化合物W与异戊二烯属于官能团类别异构,则W与Br2的CCl4溶液充分反应后得到的产物的名称(用系统命名法命名)为。

19.(12分)(2021广东中山二中高二下段考)某校学生用如图所示装置进行实验,以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。回答下列问题:(1)仪器A的名称是,冷凝管所起的作用为冷凝回流蒸气,冷凝水从(填“a”或“b”)口进入。

(2)实验开始时,关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始,Ⅲ中小试管内苯的作用是。

(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是;若把Ⅲ中洗气瓶内的硝酸银溶液换为(填试剂名称),当观察到现象也能说明发生了取代反应。

(4)四个实验装置中,能起到防倒吸的装置有(填装置编号)。

20.(12分)(2021广东深圳实验高中高二下段考)氯化苄(C6H5CH2Cl)为无色液体,是一种重要的有机化工原料。现在实验室模拟工业上用甲苯与干燥的氯气在光照条件下加热反应合成氯化苄、分离出氯化苄并检验样品的纯度,已知相关物质的部分物理性质如表所示,其装置(夹持装置略去)如图所示:物质溶解性熔点(℃)沸点(℃)甲苯极微溶于水,能与乙醇、乙醚等混溶-94.9110氯化苄微溶于水,易溶于苯、甲苯等有机溶剂-39178.8二氯化苄不溶于水,溶于乙醇、乙醚-16205三氯化苄不溶于水,溶于乙醇、乙醚和苯-7220回答下列问题:(1)装置A中发生反应的离子方程式为。装置F的作用是。

(2)已知甲苯和氯化苄均是无色透明液体,请用一个简单的方法鉴别甲苯和氯化苄:。

(3)装置D中,发生的反应的化学方程式为,该反应类型是。

(4)实验结束时,为了得到纯净的氯化苄,简述其操作:。

(5)检测氯化苄样品的纯度:①称取13.00g样品于烧杯中,加入50.00mL4mol·L-1NaOH水溶液,水浴加热1小时,冷却后加入35.00mL40%HNO3溶液,再将全部溶液转移到容量瓶中配成100mL溶液。取20.00mL溶液于试管中,加入足量的AgNO3溶液,充分振荡,过滤、洗涤、干燥,称得固体质量为2.87g,则该样品的纯度为%(结果保留小数点后1位)。

②实际测量中,由于样品中混入二氯化苄、三氯化苄等杂质,会使结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

答案全解全析1.D乙烯的结构简式为,故A错误;苯的最简式为CH,故B错误;甲烷分子中键角是109°28',故C错误;甲基(—CH3)的电子式为H··C··H···H,故2.DA项,中有2组峰,峰面积比为6∶2=3∶1;B项,有3组峰,峰面积比为2∶2∶2=1∶1∶1;C项,有3组峰,峰面积比为6∶8∶2=3∶4∶1;D项,有2组峰,峰面积比为6∶4=3∶2;故选D。3.B根据题意可知,第一步肯定要加上Br+,即一定会出现BrCH2CH2+的结构,第二步才能加上阴离子,所以不可能生成ClCH2CH2Cl,故选4.B奎宁分子中含碳碳双键和碳氮双键两种不饱和键,B项错误。5.BCaC2是由Ca2+和C22-构成的,所以1molCaC2所含离子数为2NA,故A错误;42g丙烯的物质的量为1mol,1个丙烯(CH3)分子中含有9个共用电子对,42g丙烯所含共用电子对数为9NA,42g乙烯的物质的量是1.5mol,1个分子中含有6个共用电子对,42g乙烯中所含共用电子对数目也为9NA,所以42g丙烯和乙烯所含共用电子对数目为9NA,故B正确;CH2Cl2在标准状况下不是气态,故C错误;苯分子中不含碳碳双键,故D6.A在“绿色化学”工艺中,原子利用率为100%,所以生成的与原料之间元素种类和原子数目都完全相同,与间相差C2H4O2;CO和CH3OH两种物质如果按照分子个数比1∶1组合,则C、H、O的原子个数比为1∶2∶1,故A正确;CO2和H2O不论怎样组合也不能使C、H、O的原子个数比为1∶2∶1,故B错误;CO2和H2不论怎样组合也不能使C、H、O的原子个数比为1∶2∶1,故C错误;CH3OH和H2不论怎样组合也不能使C、H、O的原子个数比为1∶2∶1,故D错误。7.D在分子中,左侧甲基中C原子处于苯中H原子的位置,通过旋转碳碳单键甲基中的1个H原子可与苯环共平面,苯环与碳碳双键通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,乙炔是直线形结构,在右侧甲基上可能还有1个氢原子共平面,所以可能共平面的原子有20个,故选D。8.C烷烃与卤素单质发生取代反应的条件为光照,所以引发时可以通过热辐射、光照等条件,故A正确;依据反应历程可知Cl·在链反应中先消耗后生成,所以链反应可以反复进行,故B正确;甲烷与氯气反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,依据历程可知还会生成CH3CH3,故C不正确,D正确。9.C乙烯分子中含有碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化生成二氧化碳,引入新杂质,故A错误;乙烯与二氧化硫均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,可以用氢氧化钠溶液洗气分离,故B错误;苯与氢氧化钠溶液不反应,溴单质与氢氧化钠溶液反应,加氢氧化钠溶液后液体分层,上层液体为苯,分液,可以达到除杂目的,故C正确;溴苯、苯与氢氧化钠溶液均不反应,应该用分馏的方法分离,故D错误。10.B戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,—C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,正戊烷、异戊烷、新戊烷去掉一个H原子后对应的基团分别有3、4、1种结构,共8种;—C3H5Br2有9种结构,所以的结构最多有8×9=72种,故选B。11.AD该物质中只有氯原子一种官能团,故A正确;根据该有机物的结构简式知,该物质中没有手性碳原子,故B错误;题述物质的分子式为C15H9Cl5,故C错误;该物质中只有苯环能和氢气发生加成反应,1mol该物质在适当条件下,能与6molH2加成,故D正确。12.B操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为分液操作,用到的主要玻璃仪器是分液漏斗,故A正确;水层①中加入KSCN溶液后显红色,只能说明水层①中含有铁离子,不能说明溴化铁已完全被除尽,故B错误;加入NaOH溶液的目的是除去有机层①中的单质溴,故C正确;操作Ⅳ、操作Ⅴ分别是过滤和蒸馏,故D正确。13.D由A、B两种烃组成的混合物,当混合物质量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧消耗氧气的质量为一恒量,这说明A、B两种烃中碳、氢的质量分数都相等,因此最简式也一定是相同的;但A、B两种烃不一定互为同分异构体,也不一定互为同系物;故选D。14.B根据“定一移一”法可知,z的二氯代物有3种,故A正确;x分子中有5种H原子,则x的一氯代物有5种,y分子中有3中H原子,则y的一氯代物有3种,故B不正确;x、y分子中有碳碳不饱和键,可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色,故C正确;x分子中苯环、双键均为平面结构,且单键可旋转,所有原子可能处于同一平面,而y、z中所有原子不可能在同一平面内,故D正确。15.AD煤的干馏产物中有出炉煤气,出炉煤气中的焦炉气中含有乙烯,故A正确;最少有6个原子共面,可以通过碳碳单键的旋转,将甲基上的一个氢原子旋转到该平面上,所以最多有8个原子共平面,故B错误;不存在顺反异构现象,故C错误;根据生产乙烯和2-丁烯的有机合成路线可知该反应可表示为2CH3CHCH2+,故D正确。16.答案(1)C6H14(2)C3H4(3)3(4)2,3-二甲基-2-戊烯(5)10(6)13解析(1)在同温、同压下烷烃A蒸气的密度是H2的43倍,则烷烃A的相对分子质量为86,设烷烃A的分子式为CnH2n+2,则12n+n+2=86,解得n=6,所以烷烃A的分子式为C6H14。(2)标准状况下8.96LO2的物质的量为0.4mol,设炔烃B的分子式为CnH2n-2,1molB完全燃烧需要氧气的物质的量为(n+2n-24)mol,由0.1mol炔烃B完全燃烧消耗0.4molO2,n+2n-24=4,解得n=3,故炔烃B的分子式为C3H4。(5)萘的六氯代物与二氯代物种数相同,萘中含2种不同环境的H原子,则其一氯代物有2种,二氯代物有10种,其六氯代物也有10种。(6)苯环为平面结构,与苯环直接相连的原子共面,为四面体结构,若2个苯环与中间C17.答案(1)—CH(CH3)2(2)(3)2,3-二甲基-4-羟基戊酸(4)2-溴丙酸(5)(6)解析(1)丙基有两种结构,正丙基的结构简式是—CH2CH2CH3,异丙基的结构简式是—CH(CH3)2。(2)反-2,3-二氯-2-戊烯的结构简式为。(3)根据系统命名法,的名称为2,3-二甲基-4-羟基戊酸。(4)根据系统命名法,的名称为2-溴丙酸。(5)某有机物分子式为C8H8,属于芳香烃,含有苯环,能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,说明含有碳碳双键,则该有机物的结构简式为。(6)某烃的含氧衍生物相对分子质量为88.0,含碳的质量分数为68.2%,则分子中的碳原子数=88.0×68.2%12=5,含氢的质量分数为13.6%,则分子中的氢原子数=88.0×13.6%1=12,氧原子数=88.0-5×1218.答案(1)、、(2)+(3)(4)AD(5)3-甲基-1,1,2,2-四溴丁烷解析(1)异戊二烯与Br2以物质的量之比1∶1发生加成反应时,生成的产物的结构简式为、、。(2)根据信息可知,异戊二烯与乙烯反应生成,反应的化学方程式为+。(3)根据烯烃与酸性KMnO4溶液反应的氧化产物对应关系可知,被氧化为二氧化碳和;所含官能团是羰基和羧基。(4)发生加聚反应生成聚异戊二烯,聚异戊二烯存在顺反异构,反式结构为;X结构中含有碳碳双键,能发生加成反应、氧化反应,故选AD。(5)化合物W与异戊二烯属于官能团类别异构,说明W分子中含有碳碳三键,其结构简式为,与溴的四氯化碳溶液充分反应生成,名称为3-甲基-1,1,2,2-四溴丁烷。19.答案(1)分液漏斗a(2)吸收挥发出来的溴蒸气,防止后续实验中干扰HBr的检验(3)装置Ⅲ中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液产生大量无色气泡(4)Ⅲ和Ⅳ解析(1)仪器A的名称是分液漏斗,冷凝管所起的作用为冷凝回流蒸气,冷凝水从a口进入,可以充满整个冷凝管,提高冷凝效果。(2)实验开始时,关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始,Ⅲ中小试管内苯的作用是吸收挥发的溴